Pentium II
A Intel desenvolveu o Pentium II, usando como base o projeto do Pentium Pro. Foram feitas algumas melhorias de um lado, e retirados alguns recursos (como o suporte a 4 processadores) de outro, deixando o processador mais adequado ao mercado doméstico.
A mudança mais visível no Pentium II é o novo encapsulamento SEPP (Singled Edge Processor Package). Ao invés de um pequeno encapsulamento de cerâmica, temos agora uma placa de circuito, que traz o processador e o cache L2 integrado. Protegendo esta placa, temos uma capa plástica, formando um cartucho muito parecido com um cartucho de video-game.
Novamente, foi alterado o encaixe usado pelo processador. O Pentium II não é compatível tanto com as placas soquete 7, quanto com as placas para Pentium Pro, exigindo uma placa mãe com o encaixe slot 1.
A maioria dos usuários não gostou muito da idéia, já que por utilizar um novo encaixe, o Pentium II era incompatível com as placas mãe soquete 7 disponíveis até então, o que obrigava os usuários a trocar também a placa mãe no caso de um upgrade. O uso do slot 1 não deixa de ser uma política predatória da Intel, pois tendo sido criado e patenteado por ela, outros fabricantes não podem fazer uso dessa tecnologia em seus processadores. A utilização do slot 1 pela Intel foi o primeiro passo para a salada de padrões e tecnologias proprietárias que temos atualmente no ramos dos processadores.
Porém, do ponto de vista da Intel, a mudança foi necessária, pois a presença do cache L2 na placa mãe limitava sua freqüência de operação aos 66 ou 100 MHz da placa mãe, formando um gargalo.
Pentium II
Na época, a Intel não tinha outra solução para mover o cache L2 para mais perto do núcleo do processador e ao mesmo tempo manter custos aceitáveis de produção. A técnica utilizada no Pentium Pro, onde o cache L2 fazia parte do encapsulamento do processador, mas era composto por um chip separado, era mais cara e gerava um índice de defeitos muito maior, o que aumentava os custos de produção.
Já que não tinha outra opção melhor, acabou optando pelo uso do encapsulamento SEPP.
Fora o aspecto externo, o Pentium II traz um cache L1 de 32 KB (dividido em dois blocos de 16 KB para dados e instruções), cache L2 integrado de 512 KB e compatibilidade com as instruções MMX. Como os processadores anteriores, o Pentium II também oferece suporte a até 4 GB de memória RAM.
Como o Pentium II foi desenvolvido para o mercado doméstico, onde ainda o Windows 98 é o sistema operacional mais utilizado, a Intel deu um jeito de solucionar o problema do Pentium Pro com instruções de 16 bits, adicionando ao processador um registrador de segmento. Ao contrário do Pentium Pro, seu antecessor, o Pentium II pode processar instruções de 16 bits tão rapidamente quanto processa as de 32, oferecendo um bom desempenho rodando o DOS, Windows 3.x ou Windows 95/98.
Cache L2 integrado: O Pentium II traz integrados ao processador, nada menos que 512 KB de cache L2, o dobro da quantidade encontrada na versão mais simples do Pentium Pro. No Pentium II porém, o cache L2 trabalha a apenas metade do clock do processador. Em um Pentium II de 266 MHz por exemplo, o cache L2 trabalha a 133 MHz, o dobro da frequência do cache encontrado nas placas mãe soquete 7, mas bem menos do que os 200 MHz do cache encontrado no Pentium Pro. A Intel optou por usar este cache mais lento para solucionar três problemas que atrapalharam o desenvolvimento e a popularização do Pentium Pro:
O primeiro é o alto grau de incidência de defeitos no cache. O cache full-spped do Pentium Pro era muito difícil de se produzir com a tecnologia existente na época, o que gerava um índice de defeitos muito grande. Como não é possível testar o cache separado do processador, era preciso ter o processador pronto para depois testar todo o conjunto. Se o cache apresentasse algum defeito, então todo o processador era condenado à lata do lixo. Este problema inutilizava boa parte dos processadores Pentium Pro produzidos, resultando em custos de produção mais altos e consequentemente preços de venda mais elevados, que tornavam o Pentium Pro ainda mais inacessível ao consumidor final. O cache mais lento utilizado no Pentium II era mais fácil de se produzir, e ao mesmo tempo o formato SEPP permite substituir os chips de cache durante o processo de fabricação, caso estes apresentassem defeito.
O segundo problema é a dificuldade que a Intel encontrou para produzir memórias cache rápidas na época do Pentium Pro; dificuldade acabou impossibilitando o lançamento de processadores desta família operando a mais de 200 MHz. Naquela época, a Intel ainda não tinha tecnologia suficiente para produzir módulos de cache L2 capazes de trabalhar a mais de 200 MHz, com um custo de produção aceitável. Se o cache L2 do Pentium II operasse na mesma freqüência do processador, o mesmo problema logo voltaria a aparecer, atrapalhando o desenvolvimento de versões mais rápidas.
Por último, temos o fator custo, pois utilizando memórias cache um pouco mais lentas no Pentium II, os custos de produção se reduzem, tornando o processador mais atraente ao mercado doméstico.
Você nunca encontrará à venda uma placa mãe para Pentium II com cache, já que o cache L2 já vem embutido na placa de circuito do processador.
Arquitetura: O Pentium II foi produzido em duas arquiteturas diferentes. As versões de até 300 MHz utilizam a arquitetura Klamath, que consiste numa técnica de fabricação de 0.35 mícron, muito parecida com a utilizada nos processadores Pentium MMX. Nas versões a partir de 333 MHz já é utilizada a arquitetura Deschutes de 0.25 mícron, que garante uma dissipação de calor muito menor, o que possibilitou o desenvolvimento de processadores mais rápidos.
Vale lembrar também que no Pentium II não é preciso se preocupar em configurar corretamente a tensão do processador, pois isto é feito automaticamente pela placa mãe. Só para matar sua curiosidade, os processadores baseados na arquitetura Klamath utilizam 2.8 volts, enquanto os baseados na arquitetura Deschutes utilizam 2.0 volts.
Note apenas que é necessário que a placa suporte a voltagem utilizada pelo processador. Se você tiver em mãos uma placa slot 1 antiga, que trabalhe apenas com tensões de 2.8 e 2.0v, você não poderá utilizar por exemplo um Pentium III Coppermine, que usa tensão de 1.75v. Em muitos casos este problema pode ser resolvido com um upgrade de BIOS, cheque se existe algum disponível na página do fabricante.
Uma última consideração a respeito dos processadores Pentium II é sobre a freqüência de barramento utilizada pelo processador. As versões do Pentium II de até 333 MHz usam bus de 66 MHz, enquanto que as versões a partir de 350 MHz usam bus de 100 MHz, o que acelera a troca de dados entre o processador e a memória RAM.
Lembra-se do recurso de Pipeline introduzido no 486? Enquanto o Pentium clássico, assim como o Pentium MMX mantém a mesma estrutura básica do 486, com um Pipeline de 5 níveis, o Pentium II por utilizar a mesma arquitetura do Pentium Pro possui um Pipeline de 10 estágios. Além de melhorar a performance do processador, o uso de um Pipeline de mais estágios visa permitir desenvolver processadores capazes de operar a frequências maiores.
A idéia é que com um Pipeline mais longo, o processador é capaz de processar mais instruções simultaneamente. Porém, ao mesmo tempo, o Pentium II possui um núcleo RISC, o que significa que internamente ele processa apenas instruções simples. A combinação destes dois fatores permite simplificar a operação de cada estágio do Pipeline, fazendo com que cada estágio execute menos processamento, mas em conjunto consigam executar as mesmas tarefas, já que são em maior número. Executando menos processamento por ciclo em cada estágio, é possível fazer o processador operar a frequências mais altas, sem sacrificar a estabilidade. Na prática, existe a possibilidade de desenvolver processadores mais rápidos, mesmo utilizando as mesmas técnicas de fabricação.
Multiprocessamento: Ao contrário do Pentium Pro, o Pentium II oferece suporte ao uso de apenas dois processadores simultaneamente, como o Pentium comum. Esta é mais uma adaptação feita para diminuir um pouco o preço de venda.
Outra razão desta limitação, é tornar mais atraente o Pentium II Xeon (pronuncia-se "Zion"), basicamente um Pentium II equipado com um cache mais rápido, suporte ao uso de até 8 processadores e suporte a mais memória RAM. Naturalmente, o Xeon é um processador muito mais caro, dedicado ao mercado de servidores e Workstations.
